【专利摘要】本发明公开了一种具备光伏侧解耦电路的微逆变器及其工作方法,功率解耦电路连接在光伏器件太阳能电池板和变压器之间,逆变电路经变压器连接功率解耦电路;功率解耦电路由功率器件、,储能电感,二极管、、及电容、、构成,逆变电路由功率器件、,二极管、,电容,电感和负载组成,功率解耦电路使得直流母线的工作电压远远高于光伏器件的输出电压,可显著提升储能电容的工作电压,减小系统解耦电容容量,从而可采用长寿的薄膜电容取代电解电容,不仅延长了微逆变器的使用寿命,而且有效减小了逆变器的体积;功率解耦电路与反激式变换器相结合控制,实现了光伏并网发电。
[0001]本发明涉及一种应用于单相并网光伏发电系统的微逆变器拓扑及控制策略,属于并网逆变器和进网电流的控制方法。
[0002]在偏远无电地区具有人口分散、常规能源资源缺乏的特点,采用现有供电方式不仅耗资巨大,而且电网末端电能质量较差。采用可再生能源技术是解决这些地区人口供电的有效手段,其中光伏微逆变器发电系统具有投资小、安装成本低、维护简易等优点,十分适合上述地区的供电。
[0003]光伏微逆变器发电系统运行过程中要求光伏器件提供的功率恒定,逆变器输出的瞬时功率按正弦功率变化,为此系统必须采用诸如电解电容等储能器件实现系统功率解耦。逆变器解耦电容容量与电容工作电压V要求的纹波电压AP、逆变器功率P以及电网频率《0有关,如公式(I)所示:
1.一种具备光伏侧解耦电路的微逆变器,由功率解耦电路、变压器、逆变电路组成,其特征是: 功率解耦电路连接在光伏器件太阳能电池板和变压器之间,逆变电路经变压器连接功率解耦电路;功率解耦电路由功率器件昊、矣,储能电感矣,二极管珥、砵、珥及电容q、Q、cs构成,电容q的正端与太阳能电池板的正极连接,电容q的负端与太阳能电池板的负极和功率器件炙的源极连接,电感吴的一端与太阳能电池板的正极和二极管珲的阳极及电答Cs的负端连接,另一端接功率器件冬的漏极、功率器件冬的源极以及中间电容C1的负端,二极管乓的阴极和二极管马的阳极相连,二极管乓的阴极与二极管珲的阳极和电容Cs的正极连接,二极管乓的阴极与变压器I的原边励磁电感&的同名端相连,原边励磁电感&的异名端与功率器件冬的漏极连接。
2.根据权利要求1所述具备光伏侧解耦电路的微逆变器,其特征是:逆变电路由功率器件芩、S,,二极管J5,、fls ,电容C,,电感和负载芩组成,功率器件^的源极连接副边电感Zjd的一端,功率器件矣的漏极接二极管乓的阴极,二极管乓的阳极接中间电容G的正极和二极管乓的阴极,电感乓的一端接二极管乓的阴极,功率器件芩的源极接二极管巧的阳极,功率器件芩的漏极连接变压器I的副边电感&的一端,电感桑的另一端接于负载岑的正端,负载戽的负端接中间电容G的负端。
3.根据权利要求1所述具备光伏侧解耦电路的微逆变器,其特征是:功率器件4、冬的开关频率相同,同时开启。
4.根据权利要求2所述具备光伏侧解耦电路的微逆变器,其特征是:功率器件4根据电网相位形成两路互补的开关信号。
5.一种如权利要求1所述具备光伏侧解耦电路的微逆变器的工作方法,其特征是:在f, —f:时间段:r:时刻电这A电流为零,功率器件矣导通,太阳能电池板开始向电感^充电,其电流\线性上升,同时太阳能电池板还通过二极管A向电容A充电,直至其电压等于I,太阳能电池板经电二极管乌、功率器件^^向变压器的励磁电感I供电; 在t._ -.....时间段:t_时刻功率器件芩断开,励磁电感k中存储的能量开始向变压器二次侧传递,太阳能电池板继续给电感乓充电,到功率器件4关断时电感4的工作电流达到峰值;在P—时间段:功率器件&断开后太阳能电池板停止向电感 提供能量,电感&与电容Q串联,经二极管马向电容Cs充电至电压增加至电这
6.根据权利要求5所述的工作方法,其特征是:电网电压产生两路以工频变化的互补开关信号控制逆变电路的功 率器件矣、芩,当电网电压大于零时功率器件;导通、功率器件矣关断,反之功率器件名闭合,功率器件矣导通。
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